赵有林，邱晓燕，赵长枢，张浩禹，张楷，李凌昊

（四川大学电气工程学院，四川 成都 610065）

随着全球环境污染及能源短缺问题的加剧，可再生能源的发展受到越来越多的重视，我国提出在2030年可再生能源达到一次能源消费比重的20%，预计风电消费比重将达到10%[1]。但是由于风电出力随机性大、波动性强及电网建设不同步等原因使得目前弃风现象较为严重，因此大规模、高比例风电的建设发展进入瓶颈期。在风电场投建电转气（power to gas，P2G）系统，将过剩的风电转化成天然气存储在气网中，为大规模、高比例风电的消纳提供了新途径[2]。目前，有关P2G消纳新能源发电的研究已经逐步展开：文献[3]利用P2G技术和燃气轮机解决了电-气综合能源系统净负荷削峰填谷问题，但只考虑了燃气轮机电出力，忽略了热出力；文献[4]对P2G消纳风电的效益进行了分析，但并未考虑机组出力的爬坡功率约束，使调度结果出现偏差；文献[5]从促进风电调度方面对P2G进行研究，但对P2G系统的建模比较粗略；文献[6]将P2G应用于微网，验证了P2G有利于改善微网中的弃风现象，文中虽然分析了电转氢的优势，但研究过程仍只考虑将风电转化成甲烷存储在气网中，使得P2G应用于微网时能量损失过大；文献[7]评估了P2G在微网系统负荷低谷时期对可再生能源的消纳能力，但其将氢气直接注入到天然气网，没有考虑氢气对天然气管道造成的危害。上述文献都证明了P2G有利于风电的消纳，但只将P2G设备看成是能量型储能[8]，即将风电直接转化成甲烷存储到天然气网中，虽然存储容量大，但是转化效率低、能量损失大且经济性差。……